Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia Universitas Indonesia

Oleh Mahasiswa Geofisika Universitas Indonesia

2,6 MB 3 tayangan 0 unduhan
 
Bagikan artikel

Transkrip Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia Universitas Indonesia

UNIVERSITAS INDONESIA Depok, 18 September 2015 Mata Kuliah Pengantar Geofisika Tim Dosen : Dr. Syamsu Rosid Dr. Yunus Daud Dr. Supriyanto Reza Syahputra S. T., M. Si. FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS INDONESIA Kampus UI Depok, Depok 16424 OUTLINE GEODINAMIKA      PENDAHULUAN TEORI TEKTONIK LEMPENG ARUS KONVEKSI GAYA PENGGERAK LEMPENG WILSON CYCLE PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 2 2014 FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS INDONESIA Kampus UI Depok, Depok 16424 3 PENDAHULUAN    Merupakan studi tentang proses-proses dasar fisika untuk memahami lempengan tektonik dan berbagai macam fenomena geologi (Turcotte dan Schubert, 2002). Geodinamika menggabungkan aspek-aspek geologi, geofisika, geodesi, dan geokimia. Teori dinamika yang sangat terkenal adalah teori tektonik lempeng (Plate Tectonics) yang menyatakan bahwa Bumi selalu bergerak dinamis. PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 4 2014 PENDAHULUAN   Ilmu sistem Bumi berkembang sejak 1996 dan mendukung teori lempeng tektonik. Mitigasi kebencanaan mulai diteliti untuk mengetahui pergerakan Bumi yang dinamis. PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 5 2014 PENDAHULUAN Ruang lingkup geodinamika: Atmosfer Hidrosfer Biosfer Litosfer PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 6 2014 FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS INDONESIA Kampus UI Depok, Depok 16424 7 TEORI TEKTONIK LEMPENG    Hipotesis radikal tentang Continental Drift (Apungan Benua). Dulunya ada sebuah superkontinen yang kemudian disebut “Pangea” (berarti benua secara keseluruhan), berada dalam satu kesatuan. Buktinya adalah kesesuaian kontinen, bukti-bukti fosil, kesamaan tipe dan struktur batuan, kesamaan paleoklimatik. PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 “The Origin of Continents and Oceans” Alfred Wegener (1912) UNIVERSITAS INDONESIA 8 2014 TEORI TEKTONIK LEMPENG Pangea Permian 225 mya Triassic 200 mya Jurassic 135 mya Cretaceous 65 mya Present Day PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 9 2014 TEORI TEKTONIK LEMPENG PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 10 2014 TEORI TEKTONIK LEMPENG PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 11 2014 TEORI TEKTONIK LEMPENG    Sampai dengan tahun 1968, teknologi berkembang dan muncul teori Tektonik Lempeng, menyatakan bahwa bagian luar dari bumi, yaitu pada bagian litosfer, terdapat sekitar 20 segmen yang padat yang dinamakan lempeng. Setiap lempeng bergerak-gerak sebagai satu unit terhadap unit lempeng lainnya. Karena setiap lempeng bergerak sebagai satu unit, maka banyak interaksi yang dapat terjadi antara satu lempeng dengan lempeng lainnya di sepanjang batas-batas dari lempeng-lempeng tersebut PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 12 2014 INTERIOR BUMI Kerak Benua  Densitas rata-rata 2.7 g/cm3  Tebal rata-rata 35-40 km.  Komposisi Felsic (Granite)  kaya akan Si, Al, Na, K Kerak Samudera  Densitas rata-rata 3.0 g/cm3  Ketebalan rata-rata 7-10 km  Komposisi Mafic (Basalt/Gabro)  Kaya akan Si, Mg, Ca dan Fe PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 13 2014 INTERIOR BUMI Spherical Earth Model PREM (Dziwonski and Anderson, 1981). Kecepatan seismic Vp, Vs dan densitas p diplot bersama dengan fungsi kedalaman PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 14 2014 INTERIOR BUMI     PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 Penampang ideal dari kerak samudera. Lapisan 1 terdiri dari sedimen yang terendapakan pada lapisan batuan beku nomor 2 dan 3. Lapisan 2 dan 3 memiliki komposisi basal yang sama. Lapisan 2 terbuat dari ektrusi pillow lava bersifat basa dan intrusi sheet dike complex. Kedua lapisan tersebut memiliki struktur fine-grained dikarenakan pendinginan yang cepat. Lapisan 3 merupakan gabro dengan struktur coarse-grained dikarenakan pendinginan yang lambat. UNIVERSITAS INDONESIA 15 2014 FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS INDONESIA Kampus UI Depok, Depok 16424 16 ARUS KONVEKSI    Konveksi adalah tipe transfer panas yang melibatkan pergerakan material. Jumlah panas yang keluar melalui permukaan Bumi saat ini dikarenakan peluruhan isotop radioaktif di dalam Bumi dan pendinginan Bumi. Model konveksi mantel ada 3:  Model konveksi satu lapis (whole mantle convection)  Model konveksi dua lapis (layered mantle convection)  Model konveksi campuran (hybrid mantle convection) PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 17 2014 ARUS KONVEKSI Air yang terpanaskan menjadi less dense (more bouyant), sehingga air naik ke atas. Kemudian air yang dingin PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 18 2014 ARUS KONVEKSI Model konveksi satu lapis (whole mantle convection)  Terjadi pada seluruh lapisan mantel.  Didasarkan oleh observasi dimensi lempeng besar dengan dimensi horizontal 2000 – 5000 km, dimensi vertikal kemungkinan sebanding.  Diasumsikan mantel adalah material seragam yang memungkinkan adanya transfer panas dan transfer materi.  Adanya bukti tomografi slab yang menunjam hingga kedalaman 2900 km dari permukaan. PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 19 2014 ARUS KONVEKSI PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 20 2014 ARUS KONVEKSI Model konveksi berlapis (layered mantle convection)  Pemodelan geokimia menunjukkan tidak adanya transfer materi melalui batas mantel atas dan mantel bawah (660 km di bawah permukaan).  Mantel atas dan mantel bawah dianggap terpisah dan memiliki aliran konveksi sendiri-sendiri.  Didukung kuat oleh pencitraan tomografi yang mengindikasikan adanya slab yang tertahan pada kedalaman 660 km. PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 21 2014 ARUS KONVEKSI PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 22 2014 ARUS KONVEKSI Model konveksi campuran (hybrid mantle convection)  Dikemukakan Ringwood & Irifune (1988), penumpukan massa pada kedalaman 660 km dapat menyebabkan slab menembus batas antara mantel atas dan mantel bawah.  Batas mantel atas dan mantel bawah dianggap hanya sebagai penahan, bukan barrier yang tak dapat ditembus. PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 23 2014 FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS INDONESIA Kampus UI Depok, Depok 16424 24 GAYA PENGGERAK LEMPENG Plate Boundary PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 25 2014 GAYA PENGGERAK LEMPENG PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 26 2014 FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS INDONESIA Kampus UI Depok, Depok 16424 27 WILSON CYCLE   J. Tuzo Wilson (1966) mengajukan sebuah teori yang menyatakan bahwa pengapungan samudera adalah sebuah siklus. Konsepnya adalah bahwa laut terbuka dan tertutup dalam satu siklus. 1 siklus supercontinent penuh membutuhkan waktu 300 – 500 juta tahun. PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 28 2014 WILSON CYCLE a) b) c) PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 Hot spot muncul di bawah kerak sehingga menyebabkan lempeng terpecah dua dan membentuk batas lempeng divergen yang baru. Terbentuk cekungan samudera baru. Cekungan tersebut melebar dan meregang, menjadi lebih padat dan tenggelam di bawah permukaan laut. Cekungan samudera semakin lebar bahkan dengan jarak ribuan mil. UNIVERSITAS INDONESIA 29 2014 WILSON CYCLE d) e) Foreland Hinterland f) g) PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 Tahap penutupan dimulai ketika zona subduksi terbentuk. Ketika terjadi subduksi cekungan samudera menunjam dan hilang. Sisa dari cekungan samudera telah tersubduksi dan dua benua akan bertabrakan. Pada even ini banyak peristiwa terjadi misalnya terbentuknya gunung berapi, munculnya metamorfisme serta patahan dan lipatan. Kerak samudera tersubduksi seluruhnya, kerak benua saling bertemu. Pegunungan tererosi ke bawah muka air laut – peneplained. UNIVERSITAS INDONESIA 30 2014 WILSON CYCLE PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 31 2014 TUGAS MANDIRI 1. 2. 3. Jelaskan mengenai paleomagnetism! Mengapa bisa terjadi reversed magnet polarity? Sebelum muncul Teori Tektonik Lempeng, berkembang faham Fixistis dan Mobilistis. Jelaskan salah satu hipotesa dari masing-masing faham tersebut Sebutkan salah satu contoh Triple Jucntion! Jelaskan contoh tersebut! PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 32 2014 Terima Kasih PENGANTAR GEOFISIKA Geodinamika FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PENGANTAR GEOFISIKA – GEODINAMIKA 18 SEPTEMBER 2015 UNIVERSITAS INDONESIA 33 2014

Judul: Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia Universitas Indonesia

Oleh: Mahasiswa Geofisika Universitas Indonesia

Ikuti kami